CN103228939B

CN103228939B - 用于节流阀的轴承装置及该装置的制造方法

Info

Publication number: CN103228939B
Application number: CN201180059142.XA
Authority: CN
Inventors: J.赫尔普; J.阿肖夫; S.多斯特勒; T.埃尔哈特; G.罗雷尔
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2031-11-07
Also published as: EP2649334A1; CN103228939A; DE102010062753A1; WO2012076270A1; EP2649334B1

Abstract

本发明涉及一种用于一调节配给器、特别是用于节流阀的轴承装置（10），包括：用于支承一轴的轴承（100）、构成为板材成型件的轴承盖（20），所述轴承盖具有沿轴承（100）的径向方向对准的法兰区域（60）和在轴承（100）的轴向方向上延伸的轴承容纳区域（50），其中，在法兰区域（60）和轴承容纳区域（50）之间设置一用于轴承（100）的第一轴向挡块（30），其中，在轴承容纳区域（50）的与所述法兰区域相对置的端部上设置一第二轴向挡块（40），其中，轴承（100）的轴承凸肩（110、120）在轴承容纳区域（50）中由所述轴向挡块（30、40）支承。

Description

用于节流阀的轴承装置及该装置的制造方法

技术领域

本发明涉及一种特别是用于节流阀的具有轴承盖的轴承装置。本发明特别是涉及一些用于更加简单地制造一轴承装置的措施。

背景技术

小型电机的壳体通常由两个部件装配而成。因此节流阀的壳体例如由大体为空心的圆筒形的壳体（所谓的极罐）以及用于关闭所述极罐的开口所必需的轴承盖构成，所述极罐在一侧为了安装节流阀的内置的结构部件是开着的，并且在对置的一侧是关闭的。为了对节流阀进行调节，使用了电动机，其中，节流阀的叶片设置在电枢轴上，所述电枢轴在轴向方向上是能够移动的，并且形成电动机电枢的一区域。所述电枢轴被一具有固定轴承和滑动轴承的轴承装置容纳在极罐中并且支承在该极罐中。若在节流阀运行期间在电枢轴的轴向方向上有外部力施加作用，那么所述轴承装置在运行时必须对于电枢轴的允许的轴向移动进行限制，这样电动机电枢就总是位于所述电动机的定子的区域之中。

所述轴承装置具有轴承盖，其中，例如由烧结材料构成的滑动轴承被两个与这个滑动轴承对置设置的、且分别相邻的垫片或者说止动盘所固定。所述滑动轴承在安装期间被压入到所述轴承盖的轴承座中，并且必须附加地防止轴向移动。为此，所述两个止动盘中的一个止动盘与轴承座焊接起来，其中这个焊接通常利用激光焊接来完成。

在这种情况下的缺点是，在安装期间，应该焊接的止动盘必须分别在两个侧面上与轴承盖焊接起来。此外，在轴承盖的形状有变化时、或者也在批量生产期间，根据参予的焊接各方的实际的材料特性，所述激光焊接就要求改变焊接机械手的编程，或者要求对于焊接参数进行控制。此外，用于焊接机械手和它的编程以及用于它的维护的投资成本相当高，这也不利地影响到轴承盖的结构部件的成本。

因此，本发明的任务是：提供一种特别是用于节流阀的具有固定轴承的轴承装置，其中能够降低轴承盖的制造费用和它的生产成本。此外，本发明的任务还在于提供一种用于制造一轴承装置的方法。

本发明公开的内容

根据本发明，这个任务通过一种轴承装置得以完成，并且通过一种用于制造一轴承装置的方法得以完成。

本发明还涉及一些有利的方案和优选的实施例。

根据第一方面，建议一种用于调节配给器或者说促动器（Stellgeber）的、特别是用于利用电动机而被调节的节流阀或者说节流盖板（Drosselklappe）的轴承装置。该轴承装置包括：

- 用于支承所述电动机的一电枢轴的轴承；

- 设计成板材成型件的电动机轴承盖，所述轴承盖封闭所述电动机的极罐的开口，并且所述电动机轴承盖具有沿着轴承的径向方向对准的法兰区域和在轴承的轴向方向上延伸的轴承容纳区域，

其中，在所述法兰区域和轴承容纳区域之间设置一用于所述轴承的第一轴向挡块，

其中，在轴承容纳区域的与所述法兰区域相对置的端部上设置一第二轴向挡块，其中，轴承的第一轴承凸肩、第二轴承凸肩在轴承容纳区域中由所述轴向挡块进行支承，

- 其中所述轴承容纳区域的部段围绕着在轴承的外圆周表面和第二轴承凸肩之间的边缘进行变形，

其中在法兰区域中大致在中间构成一轴孔，该轴孔的边缘通过所述第一轴向挡块来构成，并且所述轴孔用来容纳所述电动机的电枢轴，该电枢轴被支承在作为固定轴承的轴承装置中，并且利用滑动轴承被容纳在电动机的极罐中。

根据另一方面，本发明通过一种用来制造用于利用电动机而被调节的节流阀的轴承装置的方法来实现，该方法具有下述步骤：

- 提供构成为一板材成型件的电动机轴承盖，所述电动机轴承盖具有沿着轴承的径向方向对准的法兰区域以及在轴向方向上延伸的圆筒形的轴承容纳区域；

- 在所述法兰区域和轴承容纳区域之间设置第一轴向挡块；

- 在轴承容纳区域的内部设置一轴承，这样，轴承利用一第一轴承凸肩贴靠在所述第一轴向挡块上；

- 将轴承容纳区域的一部段进行弯曲，以形成第二轴向挡块，这样，该第二轴向挡块在轴向方向上支承着第二轴承凸肩，

- 其中在法兰区域中大致在中间构成一轴孔，该轴孔的边缘通过所述第一轴向挡块来构成，并且所述轴孔用来容纳所述电动机的电枢轴，该电枢轴被支承在作为固定轴承的轴承装置中，并且利用滑动轴承被容纳在电动机的极罐中。

特别是用于节流阀的具有固定轴承的所述轴承装置包括一轴承盖，所述轴承盖是一种板材成型件；并且具有法兰区域，其中，用于轴承的第一轴向挡块与所述法兰区域连接，而所述轴承容纳区域又与所述第一轴向挡块连接，其中，第二轴向挡块与该轴承容纳区域连接。此外，所述轴承在径向方向被所述轴承容纳区域所容纳，并且它的轴承凸肩至少部分地分别被所述两个轴向挡块的一个轴向挡块所覆盖。

与一些已公开的轴承装置相比，本轴承装置具有如下优点，即这种轴承装置能够从现在开始可以完全借助于成本更为有利的成形方法来进行制造，通过这一措施能够放弃使用前面已经描述过的费事的和昂贵的激光焊接。这样，就能够有利地降低用于生产这种轴承装置的费用。此外，在本发明的轴承装置中能够放弃使用到目前为止仍然要求的止动盘，通过这一措施就省掉了它的供应成本和在轴承装置中的安装成本。

本轴承盖的法兰区域能够具有一种平坦的、扁平的形状，这个平坦的、扁平的形状基本上与该轴承盖的纵向轴线相垂直。代替于此，所述法兰区域也能够具有一种锥形的形状。

本轴承装置的轴承可以是滑动轴承，所述滑动轴承例如由烧结材料、具有自润滑的大孔隙的塑料、或者由陶瓷材料制成。此外，所述轴承也可以是滚动轴承，也就是说特别是球轴承，或者是圆锥滚子轴承。

此外，在本轴承装置中所述第一轴向挡块可以具有一种侧凹的形状。在这种情况中，所述侧凹的形状相对于在该第一轴向挡块对面设置的轴承容纳区域是固定的，其中，所述轴承容纳区域在径向方向上到所述轴承盖的纵向轴线要比第一轴向挡块间隔得更远。优选地，所述侧凹的第一轴向挡块在制造轴承盖时借助于一种成形方法来产生。通过这一措施，以有利的方式省却了为了为所述轴承装置形成第一轴向挡块而采用接缝方法。

此外，在本轴承装置中，所述第一轴向挡块可以具有凸台形的形状。例如能够借助于精压方法（Anprägen）来制造所述凸台形的第一轴向挡块。这样也能够以有利的方式省却为了为所述轴承装置形成所述第一轴向挡块而采用接缝方法。

此外，在本轴承装置中能够借助于径向铆钉来制造所述第二轴向挡块。径向铆钉的变形方法有如下优点，即轴承体的材料的在形成所述第二轴向挡块之前以接片的形式与所述轴承容纳区域有间距地平行延伸的那一部分通过使用所述径向铆钉如此地进行变形，即该部分材料围绕着轴承的边缘成形，并且紧接着与所述轴承的第二轴承凸肩相接触。通过这一措施，在本轴承盖中所述轴承由于它的形状适配的连接而没有了轴向的轴承间隙，所述的形状适配的连接是通过所述两个轴向挡块和轴承容纳区域与所述轴承所形成的。此外，因此能够以有利的方式省却用于使轴承轴向地固定在所述轴承盖中的、到目前为止所使用的费钱的激光焊接，通过这一措施降低了所述制造成本。

此外，在本轴承装置中，所述轴承体可以是一个整体的结构部件。通过这一措施，仅仅通过使用成形方法就能够实现所述轴承装置的制造，通过这一方法缩短了制造时间，并且与所提供的轴承盖的板材质量的不稳定特性相比，增加了制造方法的鲁棒性或者说耐用性（Robustheit）。

此外，在本轴承装置中，所述法兰区域的板材厚度能够比轴承容纳区域的板材厚度要小。因此，在结构上例如能够有针对性地在两个已述的区域中选择不同的板材厚度，这样，所述轴承体的与轴承相接触的那个区域就能够在工作强度和使用寿命方面满足比法兰区域更高的要求。在这种情况中，用于制造所述轴承盖的初始板坯例如可以是一种所谓的拼接焊接处理（tailor welded）的板坯，这种板坯在这样一些区域中分别具有不同的初始板材厚度，所谓区域通过后面的成形方法就变成了所述法兰区域和轴承容纳区域。

附图简短说明

下面借助于附图对一些优选的实施形式进行更加详细的说明。

图1示出了在安装期间的轴承盖的区域以及固定轴承的截面简图，

图2示出了在生产结束时的按照图1的轴承盖的截面简图。

实施形式说明

图1示出了具有轴承盖20的轴承装置10的一部段的截面简图。轴承装置10包括环形的轴承100。图1示出了在制成所述轴承装置10之前在安装期间的状态。轴承盖20能够以有利的方式特别是用于安装在节流阀中。

所述轴承盖20设计为板材成型件，所述板材成型件能够借助于深拉工序进行制造。所述轴承盖20具有大体为圆形的法兰区域60，所述法兰区域基本上在一平面内沿着径向方向延伸。一轴孔大体上位于该法兰区域的中间。该轴孔的边缘具有一第一轴向挡块30，所述第一轴向挡块在轴向方向上具有侧凹的或者说底切的（hinterschnittig）形状。

第一轴向挡块30也借助于改形（umformen）来进行制造。在这种情况中，将所述轴向挡块设计为以其基本区域伸入到轴孔里的板材成型件的U形弯曲的部段。通过这个轴向挡块的所述基本区域所形成的内直径要比所述固定轴承100的外直径小，因此在轴向方向上为轴承100形成一种挡块。

与第一轴向挡块30相邻地形成一轴承容纳区域50，所述轴承容纳区域基本上与轴承盖或者轴承100的轴向方向平行地延伸。

在安装期间，所述轴承100在轴承盖20的轴向方向如此程度地被推入到轴承容纳区域50中，直到轴承100的第一轴承凸肩110和第一轴向挡块30相接触。如此地选择所述轴承100的外直径和所述轴承容纳区域50的内直径，即形成一种滑动配合。所述轴承容纳区域50的长度相当于轴承100的厚度。

轴承100是一种由烧结材料构成的滑动轴承。代替于此，该滑动轴承也能够由任何一种已公开的用于这种类型的使用目的的材料构成，例如由一种大孔隙的塑料或者由一种陶瓷材料构成。在与第一轴承凸肩110相对置的一侧上，所述轴承100具有一第二轴承凸肩120，在轴承装置10的这一制造阶段（图1）中所述第二轴承凸肩和轴承盖20还没有任何接触。

与轴承容纳区域50相邻地形成一接片70，所述接片与轴承容纳区域50平行地延伸，并且在轴承盖20的另一制造步骤中形成为用于轴承100的第二轴向挡块40，由此在这之后所述轴承100就变成了固定轴承。

图2示出了在轴承装置10的制造结束时的按照图1的轴承装置10的截面简图。只要所述轴承100位于所述轴承容纳区域50之中的前述位置里，则在另一制造步骤中，借助于一种成形方法将接片70如此地变形，即由接片70形成第二轴向挡块40，所述第二轴向挡块与轴承100的第二轴承凸肩120相接触，并且如此程度地盖住这个第二轴承凸肩，即轴承100不再能在轴向方向上移动。

为了制造第二轴向挡块40，优选地使用径向铆钉。通过这一措施在接片70变形期间使得它的材料围绕着在轴承100的外圆周表面和第二轴承凸肩120之间的边缘进行变形，并且接片70的自由的纵向端部的区域至少部分地和第二轴承凸肩120相接触，这导致了高的轴向冲压力。

此外，在本轴承装置10中，法兰区域60的板材厚度能够比轴承容纳区域50的板材厚度小。这样例如能够有针对性地在所述两上区域中在结构上选择不同的板材厚度，这样，轴承盖20的与轴承100相接触的那个区域在工作强度和使用寿命方面就能够满足比法兰区域60更高的要求。

在这其中，所述第一轴向挡块30、轴承容纳区域50和第二轴向挡块40分别具有旋转对称的形状。

Claims

1.用于利用电动机而被调节的节流阀的轴承装置（10），包括：

- 用于支承所述电动机的一电枢轴的轴承（100）；

- 构成为板材成型件的电动机轴承盖（20），所述轴承盖封闭所述电动机的极罐的开口，并且所述电动机轴承盖（20）具有沿着轴承（100）的径向方向对准的法兰区域（60）和在轴承（100）的轴向方向上延伸的轴承容纳区域（50），

其中，在法兰区域（60）和轴承容纳区域（50）之间设置一用于轴承（100）的第一轴向挡块（30），

其中，在轴承容纳区域（50）的与所述法兰区域相对置的端部上设置一第二轴向挡块（40），其中，轴承（100）的第一轴承凸肩（110）、第二轴承凸肩（120）在轴承容纳区域（50）中由所述轴向挡块（30、40）进行支承，

其中在法兰区域（60）中大致在中间构成一轴孔，该轴孔的边缘通过所述第一轴向挡块（30）来构成，并且所述轴孔用来容纳所述电动机的电枢轴，该电枢轴被支承在作为固定轴承的轴承装置（10）中，并且利用滑动轴承被容纳在电动机的极罐中。

2.按照权利要求1所述的轴承装置（10），其中，第一轴向挡块（30）具有侧凹的形状。

3.按照权利要求1所述的轴承装置（10），其中，第一轴向挡块（30）具有凸台形的形状。

4.按照权利要求1至3中的任一项所述的轴承装置（10），其中，第二轴向挡块（40）借助于径向铆钉来进行制造。

5.按照权利要求1至3中的任一项所述的轴承装置（10），其中，轴承盖（20）是整体的结构件。

6.按照权利要求1至3中的任一项所述的轴承装置（10），其中，法兰区域（60）的板材厚度比轴承容纳区域（50）的板材厚度要小。

7.用来制造用于利用电动机而被调节的节流阀的轴承装置（10）的方法，具有下述步骤：

- 提供构成为一板材成型件的电动机轴承盖（20），所述电动机轴承盖具有沿着轴承（100）的径向方向对准的法兰区域（60）以及在轴向方向上延伸的圆筒形的轴承容纳区域（50）；

- 在所述法兰区域（60）和轴承容纳区域（50）之间设置第一轴向挡块（30）；

- 在轴承容纳区域（50）的内部设置一轴承（100），这样，轴承利用一第一轴承凸肩（110）贴靠在所述第一轴向挡块（30）上；

- 将轴承容纳区域（50）的一部段进行弯曲，以形成第二轴向挡块（40），这样，该第二轴向挡块（40）在轴向方向上支承着第二轴承凸肩（120），

- 其中在法兰区域（60）中大致在中间构成一轴孔，该轴孔的边缘通过所述第一轴向挡块（30）来构成，并且所述轴孔用来容纳所述电动机的电枢轴，该电枢轴被支承在作为固定轴承的轴承装置（10）中，并且利用滑动轴承被容纳在电动机的极罐中。

8.按照权利要求7所述的方法，其中，第一轴向挡块（30）通过所述板材成型件构成为该板材成型件的U形的卷边。